2022学年高考化学模拟题汇编专题14化学反应原理综合【含答案】

专题14化学反应原理综合/r/n1．（江苏省如皋中学高三三模）含NO烟气需要处理后才能排放。/r/n(1)湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下，用NaClO/r/n2/r/n作氧化剂将NO氧化为NO/r/n，并放出热量。/r/n①该反应的离子方程式为___________。/r/n②向NaClO/r/n2/r/n溶液中加入Fe/r/n3＋/r/n，会发生反应：Fe/r/n3＋/r/n＋ClO/r/n=Fe/r/n2＋/r/n＋ClO/r/n2/r/n↑。控制其他条件相同，分别以NaClO/r/n2/r/n溶液和含少量Fe/r/n3+/r/n的NaClO/r/n2/r/n溶液为吸收剂，测得相同时间内，NO的氧化率随起始NaClO/r/n2/r/n溶液浓度的变化如图1所示。/r/ni.NO的氧化率随起始NaClO/r/n2/r/n溶液浓度的增大而增大的原因是_____。/r/nii.起始NaClO/r/n2/r/n溶液浓度相同时，含Fe/r/n3+/r/n的NaClO/r/n2/r/n溶液作为吸收剂，NO的氧化率更高，原因是_______。/r/niii.以NaClO/r/n2/r/n溶液为吸收剂，NO的氧化率随温度的变化情况，如图2所示。温度超过60℃后，NO氧化率下降，试解释其原因_____。/r/n(2)有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH/r/n3/r/n还原为N/r/n2。/r/n①在钒基催化剂(V/r/n2/r/nO/r/n5/r/n)作用下的脱硝反应机理如图3所示，总反应的化学方程式为___________。/r/n②按上述图中NH/r/n3、/r/nNO和O/r/n2/r/n的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH/r/n3/r/n和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH/r/n3/r/n仍维持较高的原因是___________。/r/n(1)2H/r/n2/r/nO＋3ClO/r/n＋4NO=4NO/r/n＋3Cl/r/n-/r/n＋4H/r/n+/r/nNaClO/r/n2/r/n溶液浓度越大，NaClO/r/n2/r/n氧化NO速率越快，NO氧化率增大Fe/r/n3+/r/n会与ClO/r/n反应生成ClO/r/n2/r/n，ClO/r/n2/r/n与NO反应更快ClO/r/n或ClO/r/n2/r/n与NO反应为放热反应，温度过高不利于脱硝平衡正向进行；温度过高，NO在吸收液中的溶解度降低(2)4NH/r/n3/r/n＋4NO＋O/r/n2/r/n4N/r/n2/r/n＋6H/r/n2/r/nO超过200℃后，NH/r/n3/r/n与O/r/n2/r/n生成NO/r/n(1)湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下，用NaClO/r/n2/r/n作氧化剂将NO氧化为NO/r/n，根据元素和电荷守恒，①该反应的离子方程式为：2H/r/n2/r/nO＋3ClO/r/n＋4NO=4NO/r/n＋3Cl/r/n-/r/n＋4H/r/n+/r/n；/r/ni.NOi.NO的氧化率随起始NaClO/r/n2/r/n溶液浓度的增大而增大的原因是：NaClO/r/n2/r/n溶液浓度越大，NaClO/r/n2/r/n氧化NO速率越快，NO氧化率增大；/r/nii.起始NaClO/r/n2/r/n溶液浓度相同时，含Fe/r/n3+/r/n的NaClO/r/n2/r/n溶液作为吸收剂，NO的氧化率更高，原因是：Fe/r/n3+/r/n会与ClO/r/n反应生成ClO/r/n2/r/n，ClO/r/n2/r/n与NO反应更快；/r/niii.以NaClO/r/n2/r/n溶液为吸收剂，NO的氧化率随温度的变化情况，如图2所示。温度超过60℃后，NO氧化率下降，其原因：ClO/r/n或ClO/r/n2/r/n与NO反应为放热反应，温度过高不利于脱硝平衡正向进行；温度过高，NO在吸收液中的溶解度降低；/r/n(2)有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH/r/n3/r/n还原为N/r/n2/r/n；/r/n①在钒基催化剂(V/r/n2/r/nO/r/n5/r/n)作用下的脱硝反应机理如图3所示，参与反应的为NH/r/n3/r/n、NO、O/r/n2/r/n，产物为：N/r/n2/r/n、H/r/n2/r/nO，总反应的化学方程式为：4NH/r/n3/r/n＋4NO＋O/r/n2/r/n4N/r/n2/r/n＋6H/r/n2/r/nO；/r/n②按上述图中NH/r/n3、/r/nNO和O/r/n2/r/n的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH/r/n3/r/n和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH/r/n3/r/n仍维持较高的原因是：超过200℃后，NH/r/n3/r/n与O/r/n2/r/n生成NO。/r/n2．（重庆市高三三模）碳单质及其化合物在生产生活中用途广泛。/r/nI．单质碳经常应用于化学反应中。回答以下问题：/r/n(1)炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*)，活化氧可以快速氧化SO/r/n2/r/n，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，则生成活化氧的△/r/nH/r/n___0(填“>”、“＜”或“=”)，活化过程中有水时的活化能降低了___eV。/r/n(2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：/r/na．C(s)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO(g)+H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n1/r/nb．C(s)+2H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+2H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n2/r/n=+90.3kJ·mol/r/n-1/r/nc．CO(g)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n3/r/n=-41.0kJ·mol/r/n-1/r/n①Δ/r/nH/r/n1/r/n=___kJ·mol/r/n-1/r/n。/r/n②对于反应a，测得在不同温度下H/r/n2/r/nO(g)的转化率如图所示，图中T/r/n1/r/n、T/r/n2/r/n、T/r/n3/r/n的大小关系为___。用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应的平衡常数(/r/nK/r/np/r/n)，在T/r/n2/r/n℃、50MPa时，反应a的平衡常数/r/nK/r/np/r/n=___MPa(已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数，结果保留两位小数)。/r/nⅡ．甲醇(CH/r/n3/r/nOH)是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H/r/n2/r/n(g)⇌CH/r/n3/r/nOH(g)。原料气的加工过程中常常混有一定量CO/r/n2/r/n，为了研究不同温度下CO/r/n2/r/n对该反应的影响，以CO/r/n2/r/n、CO和H/r/n2/r/n的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见表：/r/nCO/r/n2/r/n%－CO%－H/r/n2/r/n%/r/n(体积分数)/r/n0—30—70/r/n4—26—70/r/n8—22—70/r/n20—10—70/r/n反应温度/℃/r/n225/r/n235/r/n250/r/n225/r/n235/r/n250/r/n225/r/n235/r/n250/r/n225/r/n235/r/n250/r/n碳转化率(%)/r/nCH/r/n3/r/nOH/r/n4.9/r/n8.8/r/n11.0/r/n19.0/r/n33.1/r/n56.5/r/n17.7/r/n33.4/r/n55.4/r/n8.0/r/n12.0/r/n22.6/r/nCH/r/n4/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n0/r/n2.8/r/n2.8/r/n2.8/r/n(3)在一定条件下，反应温度越高，碳转化率___。(填“越高”、“越低”、“不变”)/r/n(4)CO/r/n2/r/n对甲醇合成的影响是___。/r/nⅢ．甲醇可以制备二甲醚：2CH/r/n3/r/nOH(g)⇌CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n(g)+H/r/n2/r/nO(g)。经查阅资料：该反应压强平衡常数的计算式为：ln/r/nK/r/np/r/n=-2.205+/r/n(T为热力学温度：热力学温度=摄氏度+273)。/r/n(5)在一定温度范围内，随温度升高，甲醇生成二甲醚的倾向___(填“增大”、“减小”或“不变”)。/r/n(1)＜0.18(2)+131.3T/r/n3/r/n＞T/r/n2/r/n＞T/r/n1/r/n48.04(3)越高(4)少量CO/r/n2/r/n有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO/r/n2/r/n含量过高生成甲烷的碳转化率又降低(5)减小/r/n【分析】/r/n根据图象，没有水加入氧分子活化反应的活化能为0.75eV，有水加入氧分子活化的反应的活化能为0.57eV，据此分析解答；根据盖斯定律分析解答反应a的△/r/nH/r/n1/r/n，结合三段式分析计算；根据ln/r/nK/r/np/r/n=-2.205+/r/n随温度的变化分析判断。/r/n(1)依据图示，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，所以△/r/nH/r/n＜0；依据图示，有水时活化能为0.57eV，没有水时为0.75eV，所以活化过程中有水时的活化能降低了0.18eV，故＜；0.18；/r/n(2)①a．C(s)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO(g)+H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n1/r/n，b．C(s)+2H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+2H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n2/r/n=+90.3kJ·mol/r/n-1/r/n，c．CO(g)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n3/r/n=-41.0kJ·mol/r/n-1/r/n，根据盖斯定律，反应a=反应b-反应c，则Δ/r/nH/r/n1/r/n=Δ/r/nH/r/n2/r/n-Δ/r/nH/r/n3/r/n=+90.3kJ·mol/r/n-1/r/n+41.0kJ·mol/r/n-1/r/n=+131.3kJ·mol/r/n-1/r/n，故+131.3；/r/n②a．C(s)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO(g)+H/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n1/r/n=+131.3kJ·mol/r/n-1/r/n，为吸热反应，温度越高H/r/n2/r/nO(g)的平衡转化率越高，且温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，因此T/r/n3/r/n>T/r/n2/r/n>T/r/n1/r/n；由题图可知温度为T/r/n2/r/n℃时，H/r/n2/r/nO(g)的平衡转化率为70%，设起始时H/r/n2/r/nO(g)的物质的量为xmol，/r/n平衡时气体的总物质的量为1.7xmol，此时H/r/n2/r/nO(g)、CO、H/r/n2/r/n的物质的量分数分别为/r/n，/r/n，/r/n，/r/nK/r/np/r/n=/r/n=48.04MPa，故T/r/n3/r/n>T/r/n2/r/n>T/r/n1/r/n；48.04；/r/n(3)由表格中原料气各组分含量不同时反应生成甲醇的碳转化率的数据可知：反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高，故越高。/r/n(4)二氧化碳的体积分数为4%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料气含少量CO/r/n2/r/n有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO/r/n2/r/n含量过高生成甲烷的碳转化率又降低，故少量CO/r/n2/r/n有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO/r/n2/r/n含量过高生成甲烷的碳转化率又降低；/r/n(5)根据ln/r/nK/r/np/r/n=-2.205+/r/n可知，随温度升高，/r/nK/r/np/r/n减小，平衡逆向移动，甲醇生成二甲醚的倾向减小，故减小。/r/n3．（江苏高三模拟）自然界中锰是含量较高的元素，分布在海洋深处与地壳中，它有多种化合价，如KMnO/r/n4/r/n(Ⅶ)、K/r/n2/r/nMnO/r/n4/r/n(Ⅵ)、MnO/r/n2/r/n(Ⅳ)等具有氧化性，MnSO/r/n4/r/n(Ⅱ)等具有还原性。/r/n(1)工业上常用锰酸钾溶液电解制备高锰酸钾，写出离子方程式___。/r/n(2)某兴趣小组用KMnO/r/n4/r/n滴定法测定补铁剂乳酸亚铁{[CH/r/n3/r/nCH(OH)COO]/r/n2/r/nFe}中Fe/r/n2+/r/n含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数。/r/n①结果测得产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是___。/r/n②在滴定的时候发现，一开始反应很慢，一段时间后，反应速率迅速加快，产生该现象的原因可能是___；验证的实验方法是___。/r/n(3)地下水中往往铁锰元素含量超标，常以Fe/r/n2+/r/n、Mn/r/n2+/r/n形式存在，可用ClO/r/n2/r/n水溶液去除铁、锰元素。随ClO/r/n2/r/n浓度、pH的增加，铁锰去除率或浓度变化曲线如图：/r/n已知：1.碱性越大，Mn/r/n2+/r/n越易被氧化为MnO/r/n2/r/n，MnO/r/n2/r/n水合物可吸附Mn/r/n2+/r/n2.ClO/r/n2/r/n易溶于水，不与水反应，消毒中常用作杀菌剂并转化为Cl/r/n-/r/n，碱性会歧化为ClO/r/n和ClO/r/n①ClO/r/n2/r/n投加1.2mg前后，去除铁锰情况如图的原因是___。/r/n②pH6～8锰去除率增大，其原因是___。/r/n(1)2MnO/r/n+2H/r/n2/r/nO/r/n2MnO/r/n+2OH/r/n-/r/n+H/r/n2/r/n↑(2)KMnO/r/n4/r/n具有强氧化性，可将Fe/r/n2+/r/n和乳酸根离子中的羟基一同氧化反应生成的Mn/r/n2+/r/n具有催化作用分别在2支试管中加入等浓度等体积的酸性高锰酸钾溶液，在一支试管中加入几滴硫酸锰溶液，然后同时向2支试管中加入等量乳酸亚铁溶液，若加入硫酸锰溶液的试管中紫色先褪去，则Mn/r/n2+/r/n具有催化作用(3)ClO/r/n2/r/n投加1.2mg前，Mn/r/n2+/r/n的还原性弱于Fe/r/n2+/r/n，Fe/r/n2+/r/n的去除率大于Mn/r/n2+/r/n；ClO/r/n2/r/n投加1.2mg后，Mn/r/n2+/r/n与氧化剂反应限度低，Fe/r/n2+/r/n的去除率大于Mn/r/n2+/r/npH6～8时，pH增大，Mn/r/n2+/r/n还原性增强，反应速率加快，pH增大，c(H/r/n+/r/n)降低，5Mn/r/n2+/r/n+2ClO/r/n2/r/n+6H/r/n2/r/nO/r/n5MnO/r/n2/r/n+2Cl/r/n-/r/n+12H/r/n+/r/n平衡正移，且MnO/r/n2/r/n能够吸附Mn/r/n2+/r/n，去除率增高/r/n(1)根据题意，电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾，则阳极锰酸根失电子转化为高锰酸根，阴极水电离的氢离子得电子转化为氢气，反应的离子方程式为2MnO/r/n+2H/r/n2/r/nO/r/n2MnO/r/n+2OH/r/n-/r/n+H/r/n2/r/n↑；/r/n(2)①高锰酸钾具有强氧化性，除了能够将亚铁离子氧化之后，乳酸跟离子中含有羟基也会被氧化，因此消耗的高锰酸钾溶液体积偏大，测定结果偏高；/r/n②开始时溶液中没有锰离子，随着反应的进行，高锰酸根被还原为锰离子，因此原因可能是一开始反应很慢，反应一段时间后溶液中生成Mn/r/n2+/r/n，Mn/r/n2+/r/n作为催化剂，加快了反应速率；/r/n验证的实验方法是分别在2支试管中加入等浓度等体积的酸性高锰酸钾溶液，在一支试管中加入几滴硫酸锰溶液，然后同时向2支试管中加入等量乳酸亚铁溶液，若加入硫酸锰溶液的试管中紫色先褪去，则Mn/r/n2+/r/n具有催化作用；/r/n(3)①ClO/r/n2/r/n投加1.2mg前，Mn/r/n2+/r/n的还原性弱于Fe/r/n2+/r/n，Fe/r/n2+/r/n的去除率大于Mn/r/n2+/r/n；ClO/r/n2/r/n投加1.2mg后，Mn/r/n2+/r/n与氧化剂反应限度低，Fe/r/n2+/r/n的去除率大于Mn/r/n2+/r/n；/r/n②pH6～8时，pH增大，Mn/r/n2+/r/n还原性增强，反应速率加快，pH能够增大，降低c(H/r/n+/r/n)，5Mn/r/n2+/r/n+2ClO/r/n2/r/n+6H/r/n2/r/nO/r/n5MnO/r/n2/r/n+2Cl/r/n-/r/n+12H/r/n+/r/n平衡正移时，且MnO/r/n2/r/n能够吸附Mn/r/n2+/r/n，去除率增高。/r/n4．（福建厦门市·厦门外国语学校高三模拟）甲烷-CO/r/n2/r/n重整反应可以得到用途广泛的合成气，已知方程式为CH/r/n4/r/n(g)+CO/r/n2/r/n(g)=2H/r/n2/r/n(g)+2CO(g)ΔH>0。回答下列问题：/r/n(1)相关物质的燃烧热数据如表所示：/r/n物质/r/nCH/r/n4/r/n(g)/r/nCO(g)/r/nH/r/n2/r/n(g)/r/n燃烧热(kJ/mol)/r/n890.3/r/n283.0/r/n285.8/r/n①ΔH=_______kJ·mol/r/n-1/r/n②用Ni基双金属催化，反应的活化能降低，ΔH_______(填“变大”、“变小”或者“不变”)/r/n(2)控制其它条件不变，改变温度对合成气中甲烷质量分数的影响如图。/r/n

若充入amolCH/r/n4/r/n，经过2小时后达到如图A点，2小时内用CH/r/n4/r/n表示的平均反应速率为_______mol/h(用a表示)；假设A为平衡态，此时压强为2MPa，平衡常数K/r/np/r/n=_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压x物质的量分数，保留2位小数)。/r/n(3)甲烷的重整反应速率可以表示为η=k·p(CH/r/n4/r/n)[p(CH/r/n4/r/n)是指甲烷的分压]，其中k为速率常数。下列说法正确的是_______。/r/na.增加甲烷的浓度，η增大b.加CO/r/n2/r/n浓度，η增大/r/nc.及时分离合成气，η增大d.通过升高温度，提升k/r/n(4)一定温度下反应会出现积碳现象而降低催化剂活性。图是Ni基双金属催化剂抗积碳的示意图。/r/n

结合图示：/r/n①写出一个可能的积碳反应方程式_______。/r/n②金属钴能有效消碳的原因是_______。/r/n(1)+247.3不变(2)0.125a0.07(MPa)/r/n2/r/n(3)ad(4)CH/r/n4/r/nC+2H/r/n2/r/nCO能结合CO/r/n2/r/n中的O原子，与CO表面产生的积碳反应，生成CO而消碳/r/n(1)①ⅠCO(g)+/r/nO/r/n2/r/n(g)＝CO/r/n2/r/n(g)Δ/r/nH/r/n1/r/n＝-283kJ/mol，ⅡH/r/n2/r/n(g)+/r/nO/r/n2/r/n(g)＝H/r/n2/r/nO(g)Δ/r/nH/r/n2/r/n＝-285.8kJ/mol，ⅢCH/r/n4/r/n(g)+O/r/n2/r/n(g)＝CO/r/n2/r/n(g)+2H/r/n2/r/nO(g)Δ/r/nH/r/n3/r/n＝-890.3kJ/mol由盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ-2×Ⅱ可得，CH/r/n4/r/n(g)+CO/r/n2/r/n(g)=2H/r/n2/r/n(g)+2CO(g)Δ/r/nH/r/n＝-890.3kJ/mol+2×283kJ/mol+2×285.8kJ/mol＝+247.3kJ/mol。/r/n②用Ni基双金属催化，反应的活化能降低，但是不会改变Δ/r/nH/r/n。/r/n(2)根据图像/r/n=1，n(CH/r/n4/r/n)=n(CO/r/n2/r/n)=amol，A点甲烷的质量分数为0.2，则A点甲烷的变化量/r/n，/r/n=0.125mol/h；/r/n，/r/n=0.07Mpa/r/n2/r/n。/r/n(3)a．增加甲烷的浓度，甲烷的转化率降低，导致p(CH/r/n4/r/n)在增大，故n=k·p(CH/r/n4/r/n)增大，故a说法正确；/r/nb．增加CO/r/n2/r/n浓度，导致甲烷的转化率增大，导致p(CH/r/n4/r/n)在减小，故η=k·p(CH/r/n4/r/n)减小，故b说法不正确；/r/nc．及时分离合成气，导致平衡向右移动，导致甲烷的转化率增大，导致p(CH/r/n4/r/n)在减小，故η=k·p(CH/r/n4/r/n)减小，故c说法不正确；/r/nd．通过升高温度，增大活化分子数，提高k，故d说法正确；/r/n故选答案ad；/r/n(4)①反应过程中甲烷分解，可能的方程式为：CH/r/n4/r/nC+2H/r/n2/r/n；/r/n②根据图像中碳的转换判断CO能结合CO/r/n2/r/n中的O原子，与CO表面产生的积碳反应，生成CO而消碳。/r/n5．（天津高三二模）催化氧化二氧化硫是工业制硫酸的主要反应：/r/n(1)催化过程涉及两步反应，其中第一步反应为：/r/n/r/n，则第二步反应为_______，其反应热/r/n，用含/r/n的式子表示为_______/r/n。/r/n(2)为研究该反应，某同学设计了以下三种已装固体/r/n催化剂的密闭容器装置。/r/n在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按/r/n、/r/n投料，达平衡时，三个容器中/r/n的转化率从大到小的顺序为_______(用“甲、乙、丙”表示)。/r/n(3)在T℃和/r/n下，向容器丙中，加入/r/n和/r/n，达到平衡后/r/n的转化率为60%。已知用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算，得到的平衡常数即为压强平衡常数，则/r/n_______/r/n；相同条件下，若按/r/n、/r/n、/r/n进行投料，则反应开始时/r/n_______/r/n(填“＞”、“＜”或“=”)/r/n(4)工业上用/r/n溶液吸收/r/n，再经电解转化为/r/n。已知/r/n的电离平衡常数为/r/n，/r/n，则/r/n溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为_______。如图为电解/r/n溶液产生硫酸的装置。则A为电解池的_______(填“阴极”或“阳极”)，写出阳极区域产生硫酸的电极反应式_______。/r/n(1)/r/n/r/n(2)丙＞甲＞乙(3)135＞(4)/r/n阴极/r/n/r/n(1)/r/n①/r/n/r/n②/r/n利用盖斯定律，将反应①-②×2，即得第二步反应为/r/n，其反应热/r/n为/r/n。/r/n；/r/n；/r/n(2)在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按/r/n、/r/n投料，比较三个容器中达到平衡时/r/n的转化率大小，以甲为参照物，乙相当于甲升高温度，平衡逆向移动，SO/r/n2/r/n的转化率降低，丙相当于甲加压，平衡正向移动，SO/r/n2/r/n的转化率增大，所以SO/r/n2/r/n的转化率从大到小的顺序为丙＞甲＞乙。丙＞甲＞乙；/r/n(3)在T℃和/r/n下，向容器丙中，加入/r/n和/r/n，达到平衡后/r/n的转化率为60%。可建立如下三段式：/r/n则/r/n=135/r/n；相同条件下，若按/r/n、/r/n、/r/n进行投料，浓度商Q/r/np/r/n=/r/n=30/r/n＜135/r/n，表明反应正向进行，所以反应开始时/r/n＞/r/n。135；＞；/r/n(4)已知/r/n的电离平衡常数为/r/n，/r/n，则/r/n的水解常数/r/nK/r/nh2/r/n=/r/n=6.49×10/r/n-13/r/n＜/r/n，所以溶液中以/r/n的电离为主，从而得出含S元素粒子浓度由大到小的顺序为/r/n。由图中可知，A电极生成H/r/n2/r/n，则表明/r/n得电子，从而表明A电极为阴极，B电极为阳极；在阳极，/r/n失电子生成/r/n和H/r/n+/r/n，电极反应式为/r/n。/r/n；阴极；/r/n。/r/n在阳极，有部分/r/n与H/r/n+/r/n作用，从而生成二氧化硫气体等。/r/n6．（辽宁铁岭市高三二模）二甲醚(/r/n)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为/r/n、CO和少量CO/r/n2/r/n)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：/r/n①/r/n/r/n②/r/n/r/n③/r/n/r/n④/r/n/r/n。/r/n试回答下列问题：/r/n(1)一步法合成二甲醚是以合成气(/r/n)为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，由/r/n和CO直接制备二甲醚的热化学方程式：/r/n/r/n___________；判断该反应在一定温度下、体积恒定的密闭容器中，下列不能作为达到化学平衡状态的依据是___________。/r/nA．平均摩尔质量保持不变/r/nB．容器的密度不变/r/nC．容器内压强保持不变/r/nD．单位时间内消耗2moLCO同时消耗1mol二甲醚/r/n(2)燃煤废气中的/r/n转化为二甲醚的反应原理为：/r/n，一定条件下，现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入1moLCO/r/n2/r/n和3molH/r/n2/r/n，在乙中充入2moLCO/r/n2/r/n和6molH/r/n2/r/n，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO/r/n2/r/n的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内CO/r/n2/r/n的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是___________。/r/nA．图1中，反应/r/n的/r/n、/r/nB．图1中，表示乙容器CO/r/n2/r/n的平衡转化率随温度变化的是曲线B/r/nC．图1中，逆反应速率/r/n：状态Ⅰ＜状态Ⅲ/r/nD．图2中，/r/n对应的平衡常数小于/r/n对应的平衡常数/r/nE．图2中，根据图中曲线分析，催化剂Ⅰ的催化效果最好/r/n(3)若CO/r/n2/r/n和H/r/n2/r/n仅发生反应②和③，研究表明：在其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性，使用该催化剂，按/r/n(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应，CO/r/n2/r/n的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的CO/r/n2/r/n中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示：(忽略温度对催化剂的影响)/r/n①根据图中数据，温度选择___________K，达到平衡时，反应体系内甲醇的产量最高。/r/n②随着温度的升高，CO/r/n2/r/n的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，请分析其原因：___________。/r/n(4)利用电化学方法可以将CO/r/n2/r/n有效地转化为/r/n，装置如下图所示。/r/n①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为___________。/r/n②装置工作时，阴极除有/r/n生成外，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成氧气体积为448mL时，测得阴极区内的/r/n，电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化)。已知：电解效应/r/n(1)/r/nB(2)ACE(3)553当温度升高时反应②平衡逆向移动，而反应③平衡正向移动且幅度更大，所以CO/r/n2/r/n的转化率增加，但甲醇的选择性却降低(4)/r/n75%/r/n(1)已知：①/r/n/r/n④/r/n/r/n，/r/n根据盖斯定律①×②+④，可得/r/n/r/n；在一定温度下、体积恒定的密闭容器中，对应反应/r/n，则：/r/nA．反应中混合气体的平均摩尔质量会随着反应而变，故平均摩尔质量保持不变能说明已平衡，故A不符合；/r/nB．密闭容器中，气体总质量守恒，容积体积的不变，故气体密度不变不能说明已平衡，故选B；/r/nC．反应中容器内压强会随着反应而变，故容器内压强保持不变能说明已平衡，故C不符合；/r/nD．单位时间内消耗2molCO，同时消耗1mol二甲醚，则说明已平衡，故D不符合；/r/n故/r/n；B；/r/n(2)/r/nA．方程式中反应物气体的物质的量为8mol，生成物为4mol，故/r/n；根据B曲线，升高温度，CO/r/n2/r/n的平衡转化率减小，平衡逆向移动，正向放热，故A正确；/r/nB．初始量乙是甲的二倍，恒温恒容下，乙相当于在甲的基础上增大压强，平衡正向移动，CO/r/n2/r/n的平衡转化率增大，故A曲线是乙，B曲线为甲，故B错误；/r/nC．对于B曲线，随温度升高速率增大，故C正确；/r/nD．由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，所以平衡常数：/r/n，D错误；/r/nE．反应温度低，反应物的转化效率高，则催化剂的催化效果好，根据图示，在相同温度下在催化剂Ⅰ时CO/r/n2/r/n转化效率最高，故催化剂Ⅰ的催化效果最好，E正确；答案选ACE。/r/n(3)①按/r/n(总量为/r/n)，则其中含有CO/r/n2/r/n的物质的量/r/n，根据C元素守恒，在不同温度下，可得甲醇物质的量/r/n转化率×选择性，计算后，553K温度下，/r/n，大于其他温度下的产量；/r/n②反应③的正反应是吸热反应，升高温度，该反应正向移动，且温度对吸热反应影响更大，使CO/r/n2/r/n的平衡转化率增加，但对于反应②，由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，该反应的化学平衡逆向移动，所以甲醇的平衡转化率反而降低，即甲醇的选择率降低；/r/n(4)①右侧Pt上CO/r/n2/r/n得到电子转化为/r/n发生还原反应，则其反应式为：/r/n，故/r/n；/r/n②由阳极的电极反应式/r/n可得/r/n解得/r/n；由/r/n可得/r/n，解得/r/n，由电解效应/r/n。/r/n7．（广东茂名市高三二模）我国天然气储量丰富，天然气是重要的化工原料，先与氧气转化为合成气再进一步可催化转化为甲醇和二甲醚。回答下列问题：/r/n(1)甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表：/r/n化学键/r/nO=O/r/nC—H/r/nH—H/r/nC≡O/r/n键能/kJ/mol/r/n498.8/r/n413/r/n436/r/n1072/r/n该反应的热化学方程式为___，该反应在任意温度下均能自发进行，原因是___。/r/n(2)CO和H/r/n2/r/n合成二甲醚的反应为2CO(g)+4H/r/n2/r/n(g)/r/nCH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n(g)+H/r/n2/r/nO(g)，T/r/n2/r/n℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH/r/n2/r/n(g)，发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p，CO的体积分数为25%，则T/r/n2/r/n℃时，反应的平衡常数/r/nK/r/np/r/n=___(用含p的代数式表示/r/nK/r/np/r/n，分压=总压×物质的量分数)。/r/n(3)CO和H/r/n2/r/n合成甲醇的反应为CO(g)+2H/r/n2/r/n(g)/r/nCH/r/n3/r/nOH(g)△/r/nH/r/n<0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH/r/n2/r/n，(2m≠n)发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化曲线如图所示。/r/n①能判断该反应达到化学平衡状态的是___(填标号)。/r/na.密度不再变化/r/nb.H/r/n2/r/n的转化率和CO的转化率相等/r/nc.混合气体的平均相对分子质量不再改变/r/n②比较中p/r/n1/r/n___p/r/n2/r/n(填“>”“<”或“=”)，理由___。/r/n(4)CH/r/n4/r/n、CH/r/n3/r/nOH、CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n都是较好的燃料，都可以作为燃料电池的燃料。/r/n①作为电池燃料，CH/r/n4/r/n、CH/r/n3/r/nOH、CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n比能量最高的是___(电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小)。/r/n②写出甲醇燃料电池在硫酸电解质中负极的电极反应式为___。/r/n(1)2CH/r/n4/r/n(g)+O/r/n2/r/n(g)=2CO(g)+4H/r/n2/r/n(g)△/r/nH/r/n=-85.2kJ•mol/r/n-1/r/n该反应为焓减、熵增反应(2)/r/n(3)ac<该反应是气体分子数減小的反应，压强增大，平衡正向移动，CO转化率增大，所以p/r/n1/r/n<p/r/n2/r/n(4)CH/r/n4/r/nCH/r/n3/r/nOH-6e/r/n-/r/n+H/r/n2/r/nO=CO/r/n2/r/n+6H/r/n+/r/n/r/n(1)由图可知热化学方程式/r/n/r/n，根据键能计算/r/n，/r/n断键吸热，成键放热，/r/n，热化学方程为：/r/n△/r/nH/r/n=-85.2kJ•mol/r/n-1/r/n，故2CH/r/n4/r/n(g)+O/r/n2/r/n(g)=2CO(g)+4H/r/n2/r/n(g)△/r/nH/r/n=-85.2kJ•mol/r/n-1/r/n该反应/r/n，/r/n则/r/n，所以在任意温度下都可以自发，故该反应为焓减、熵增反应/r/n(2)根据三段式可得：/r/n，达到平衡时，CO的体积分数为25%，/r/n，x=0.25mol，即平衡时CO、H/r/n2/r/n、CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n、H/r/n2/r/nO的物质的量分别为：0.5mol、1mol、0.25mol、0.25mol，故所占的体积分数分别为：25%、50%、12.5%、12.5%，反应的平衡常数/r/nK/r/np/r/n=/r/n，故/r/n；/r/n(3)①a．.纯气体反应。体积可变，当密度不再变化反应达到平衡，故a正确；/r/nb．充入mmolCO和nmolH/r/n2/r/n，H/r/n2/r/n和CO的变化量之比为2:1，设CO的转化量为x，H/r/n2/r/n转化量为2x，故CO转化率为：/r/n，H/r/n2/r/n转化率为：/r/n，因为2m≠n，所以转化率不相等，故b错误；/r/nc.平均分子量为/r/n，混合气体的总质量不改变，总物质的量变化，故平均分子量在变化，当其不变了达到平衡，故c正确；/r/n故ac；/r/n(4)①/r/n比能量为：/r/n，/r/n比能量为：/r/n，/r/n比能量为：/r/n，所以甲烷的比能量大，故CH/r/n4/r/n；/r/n②甲醇燃料电池在硫酸电解质甲醇做负极，电极反应为：CH/r/n3/r/nOH-6e/r/n-/r/n+H/r/n2/r/nO=CO/r/n2/r/n+6H/r/n+/r/n，故CH/r/n3/r/nOH-6e/r/n-/r/n+H/r/n2/r/nO=CO/r/n2/r/n+6H/r/n+/r/n。/r/n8．（广东广州市高三三模）研究减少CO/r/n2/r/n排放是一项重要课题。CO/r/n2/r/n催化加氢生成乙烯等低碳烯烃，进而制取液态烃，作为低碳液态燃料。制取乙烯发生的主要反应有：/r/ni．2CO/r/n2/r/n(g)+6H/r/n2/r/n(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+4H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-127.89kJ•mol/r/n-1/r/nii．CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)⇌H/r/n2/r/nO(g)+CO(g)△/r/nH/r/n=+41.2kJ•mol/r/n-1/r/n(1)CO/r/n2/r/n催化加氢制乙烯包括两个步骤：/r/n步骤I：CO/r/n2/r/n(g)+3H/r/n2/r/n(g)⇌CH/r/n3/r/nOH(g)+H/r/n2/r/nO(g)+CO(g)△/r/nH/r/n=-49.5kJ•mol/r/n-1/r/n，写出步骤II由甲醇制乙烯的热化学方程式___。/r/n(2)不同压强下CO/r/n2/r/n的平衡转化率与温度的关系如图：/r/n①400～600℃，CO/r/n2/r/n的平衡转化率随着压强的升高而增大，B点/r/nv/r/n正/r/n___A点/r/nv/r/n逆/r/n(填“＞”“＜”或“=”)。在A点给定的温度和压强下，提高CO/r/n2/r/n平衡转化率的方法有___。(任写一种)/r/n②在恒定压强下，随着温度的升高，CO/r/n2/r/n的平衡转化率先降低后升高。试分析可能原因___。/r/n③根据图像可知，为了获得更多乙烯等低碳烯烃，反应条件应控制在___(填序号)。/r/nA．压强0.1～1.0MPaB．温度300～400℃/r/nC．压强2.0～3.0MPaD．温度900～1000℃/r/n一定条件下，将H/r/n2/r/n和CO/r/n2/r/n[n(H/r/n2/r/n)：n(CO/r/n2/r/n)=3]以一定的流速通过K—Fe—MnO/Al/r/n2/r/nO/r/n3/r/n催化剂进行反应，测得CO/r/n2/r/n的平衡转化率为50.0%，C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n和CO的物质的量之比为2∶1，反应i的化学平衡常数/r/nK/r/np/r/n=___(只列算式不计算)。不改变气体流速和温度，一定能提高C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n选择性的措施有___。(任写二种)/r/n(1)2CH/r/n3/r/nOH(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+2H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-28.89kJ•mol/r/n-1/r/n(2)＜增大氢碳比、将生成物及时分离反应i为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；反应ii为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。随着温度的升高，CO/r/n2/r/n平衡转化率降低是因为反应i占主导，CO/r/n2/r/n平衡转化率升高是因为反应ii占主导BC/r/n催化剂、加压/r/n【分析】/r/n根据盖斯定律，结合反应i和步骤I计算解答；由图可知，A、B均为平衡点，各点正逆反应速率相等，A、B两点温度相同，但A点压强大于B点压强；在B点给定的温度和压强下，提高CO/r/n2/r/n平衡转化率即使平衡正向移动，根据勒夏特列原理分析；反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，结合温度对平衡的影响分析解答；设起始H/r/n2/r/n物质的量为6mol，起始CO/r/n2/r/n物质的量为2mol，根据平衡时C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n和CO的物质的量之比为2∶1结合三段式计算解答。/r/n(1)i．2CO/r/n2/r/n(g)+6H/r/n2/r/n(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+4H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-127.89kJ•mol/r/n-1/r/nii．CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)⇌H/r/n2/r/nO(g)+CO(g)△/r/nH/r/n=+41.2kJ•mol/r/n-1/r/niii．CO/r/n2/r/n(g)+3H/r/n2/r/n(g)⇌CH/r/n3/r/nOH(g)+H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-49.25kJ•mol/r/n-1/r/n根据盖斯定律：i-2×iii得2CH/r/n3/r/nOH(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+2H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=(-127.89+49.25×2)kJ•mol/r/n-1/r/n=-28.89kJ•mol/r/n-1/r/n，故2CH/r/n3/r/nOH(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+2H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-28.89kJ•mol/r/n-1/r/n；/r/n(2)①由图可知，A、B均为平衡点，各点正逆反应速率相等，A、B两点温度相同，但A点压强大于B点压强，压强越高，反应速率越快，则B点/r/nv/r/n正/r/n＜A点/r/nv/r/n逆/r/n；在一定的温度和压强下，提高CO/r/n2/r/n平衡转化率有增大氢碳比、将生成物及时分离，故＜；增大氢碳比、将生成物及时分离；/r/n②反应i．2CO/r/n2/r/n(g)+6H/r/n2/r/n(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+4H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-127.89kJ•mol/r/n-1/r/n为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO/r/n2/r/n的平衡转化率减小，反应ii．CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)⇌H/r/n2/r/nO(g)+CO(g)△/r/nH/r/n=+41.2kJ•mol/r/n-1/r/n为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO/r/n2/r/n的平衡转化率增大，而在较低温度下，随着温度的升高CO/r/n2/r/n的平衡转化率降低，说明反应ⅰ占主导，在较高温度下，随着温度的升高CO/r/n2/r/n的平衡转化率升高，说明反应ii占主导，故反应i为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；反应ii为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。随着温度的升高，CO/r/n2/r/n平衡转化率降低是因为反应i占主导，CO/r/n2/r/n平衡转化率升高是因为反应ii占主导；/r/n③为了使更多获得乙烯等低碳烯烃，则要使反应i．2CO/r/n2/r/n(g)+6H/r/n2/r/n(g)⇌C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n(g)+4H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n=-127.89kJ•mol/r/n-1/r/n为主导，反应ⅰ为放热反应，则要选择较低温度，同时考虑反应速率，所以温度选300～400℃，增大压强可以加快反应速率同时使反应ⅰ平衡正向移动，所以压强选2.0～3.0MPa，则选择BC；/r/n设起始H/r/n2/r/n物质的量为6mol，则起始CO/r/n2/r/n物质的量为2mol，平衡时C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n和CO的物质的量之比为2∶1，设C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n和CO的物质的量分别为xmol和0.5xmol，/r/n平衡时CO/r/n2/r/n的转化率为/r/n×100%=50.0%，解得：x=0.4，则平衡时n(CO/r/n2/r/n)=2mol-2.5×0.4mol=1mol，n(C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n)=0.4mol，n(CO)=0.2mol，n(H/r/n2/r/n)=6mol-6.5×0.4mol=3.4mol，n(H/r/n2/r/nO)=4.5×0.4mol=1.8mol，混合气总物质的量为1mol+0.4mol+0.2mol+3.4mol+1.8mol=6.8mol，A点压强为1MPa，p(CO/r/n2/r/n)=/r/n×1MPa=/r/nMPa，p(C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n)=/r/n×1MPa=/r/nMPa，p(H/r/n2/r/n)=/r/n×1MPa=/r/nMPa，p(H/r/n2/r/nO)=/r/n×1MPa=/r/nMPa，则/r/nK/r/np/r/n=/r/n=/r/n；不改变气体流速和温度，要提高C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n的选择性，可以选择合适的催化剂，降低反应ⅰ的活化能，加快反应速率，提高C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n选择性；反应ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，压强对反应ii没有影响，H/r/n2/r/nO(g)含量增加，从而使反应ⅱ平衡逆向移动，有进一步促进反应ⅰ平衡正向移动，提高C/r/n2/r/nH/r/n4/r/n选择性，故BC；/r/n；催化剂、加压。/r/n9．（河北石家庄市高三二模）生产医用防护口罩的原料聚丙烯属于有机高分子材料，其单体为丙烯。丙烯除了合成聚丙烯外，还广泛用于制备1，2－二氯丙烷、丙烯醛、丙烯酸等。回答下列问题：/r/n(1)工业上用丙烯加成法制备1，2－二氯丙烷，主要副产物为3-氯丙烯反应原理为：/r/n①CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n3/r/n(g)+Cl/r/n2/r/n(g)=CH/r/n2/r/nClCHClCH/r/n3/r/n(g)△H=-134kJ/mol/r/n②CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n3/r/n(g)+Cl/r/n2/r/n(g)=CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n2/r/nCl(g)+HCl△H=-102kJ/mol/r/n已知：CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n2/r/nCl(g)+HCl(g)=CH/r/n2/r/nClCHClCH/r/n3/r/n(g)的活化能Ea(逆)为164kJ/mol，则该反应的活化能Ea(正)为___________kJ/mol。/r/n(2)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)/r/nC/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)△H=+124kJ/mol/r/n①某温度下，在刚性容器中充入C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)，起始压强为10kPa，平衡时总压为14kPa，C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的平衡转化率为___________。该反应的平衡常数Kp=___________。(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)/r/n②总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应，平衡体系中C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)和C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的物质的量分数随温度的变化关系如图所示，其中曲线a代表压强为___________kPa时___________的物质的量分数随温度的变化关系。/r/n(3)丙烷氧化脱氢制备丙烯还生成CO、CO/r/n2/r/n等副产物制备丙烯的反应：C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)+/r/nO/r/n2/r/n(g)=C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)+H/r/n2/r/nO(g)△H=-118kJ/mol，相同时间内，在某催化剂作用下C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的转化率和C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的产率随温度的变化关系如图所示。/r/n

/r/n①图中C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的转化率随温度升高而上升的原因是___________。/r/n②575℃时，C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的选择性为___________。[选择性=/r/n]/r/n③基于上述研究结果能提高C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)选择性的措施是___________。/r/n(4)甲酸作为直接燃料电池的燃料具有能量密度高的优点，该电池的理论输出电压为2.30V，能量密度E=___________kWh/kg(能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kWh=3.6×10/r/n6/r/nJ，法拉第常数F=96500C/mol)/r/n(1)132(2)40%/r/nkPa100C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)(3)温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂活性增大)50%选择相对较低温度(或选择更合适的催化剂)(4)2.68/r/n(1)已知①CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n3/r/n(g)+Cl/r/n2/r/n(g)=CH/r/n2/r/nClCHClCH/r/n3/r/n(g)△/r/nH/r/n=-134kJ/mol，/r/n②CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n3/r/n(g)+Cl/r/n2/r/n(g)=CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n2/r/nCl(g)+HCl△/r/nH/r/n=-102kJ/mol，/r/n根据盖斯定律①-②得：CH/r/n2/r/n=CHCH/r/n2/r/nCl(g)+HCl(g)=CH/r/n2/r/nClCHClCH/r/n3/r/n(g)△/r/nH=/r/n(-134kJ/mol)-(-102kJ/mol)=-32kJ/mol，而反应热△/r/nH=/r/nEa(正)-Ea(逆)，Ea(逆)为164kJ/mol，Ea(正)=Ea(逆)+△/r/nH/r/n=164kJ/mol+(-32kJ/mol)=132kJ/mol，故132；/r/n(2)①设起始时充入C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的物质的量为n，平衡时转化的C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的物质的量为x，列出三段式：/r/n平衡时气体总物质的量为：n-x+x+x=n+x，根据起始时和平衡时气体的物质的量之比等于压强之比有：/r/n=/r/n，解得x=0.4n，则C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的平衡转化率为/r/n100%=40%；/r/n平衡时各组分的分压为：p(C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n)=/r/n14kPa=6kPa，p(C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n)=/r/n14kPa=4kPa，p(H/r/n2/r/n)=/r/n14kPa=4kPa，则平衡常数Kp=/r/n=/r/n=/r/nkPa，故40%；/r/nkPa；/r/n②该反应的正反应为气体分子数增大的吸热反应，压强不变时，升高温度，平衡正向移动，则C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的平衡转化率增大，则物质的量分数减小；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的平衡转化率减小，则物质的量分数增大，则曲线a代表反应物，且相应的压强较高，故曲线a代表压强为100kPa时C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的物质的量分数随温度的变化关系，故100；C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)；/r/n(3)①由图可知，C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的转化率随温度升高而上升，原因是温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂活性增大)，故温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂活性增大)；/r/n②假设起始时投入C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)100mol，由图可知，575℃时，反应的C/r/n3/r/nH/r/n8/r/n(g)的物质的量为34mol，生成C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的物质的量为17mol，则C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的选择性=/r/n100%=50%，故50%；/r/n③由图可知，在温度较低时，C/r/n3/r/nH/r/n6/r/n(g)的选择性较高，故可以选择在相对较低温度(或选择更合适的催化剂)，故相对较低温度(或选择更合适的催化剂)；/r/n(4)甲酸作燃料，失电子，发生的电极反应为：HCOOH-2e/r/n-/r/n=CO/r/n2/r/n↑+2H/r/n+/r/n，1molHCOOH反应转移2mol电子，则1000gHCOOH转移/r/n2mol电子，所以输出的电能=2.30V/r/n2mol/r/n96500C/mol，则能量密度E=/r/n=9.65/r/n10/r/n6/r/nJ/kg=/r/nkWh/kg=2.68kWh/kg，故2.68。/r/n10．（辽宁高三三模）科研工作者积极展开水煤气和氨气应用的研究，这些物质对新能源发展有着重要意义。/r/nⅠ．工业上可以利用水煤气合成甲醇：CO(g)+2H/r/n2/r/n(g)⇌CH/r/n3/r/nOH(g)。一定条件下，向密闭容器中通入2molCO和4molH/r/n2/r/n，发生上述反应。/r/n图甲中，压强P/r/n1/r/n___P/r/n2/r/n(填“＞”“＜”或“=”)。/r/n图乙中，能正确反映A状态随温度升高(=-lgK)数值变化的点是____。/r/n(3)该反应的正逆反应速率表达式分别为/r/nv/r/n正/r/n=k/r/n正/r/nc/r/n(CO)/r/nc/r/n2/r/n(H/r/n2/r/n)，/r/nv/r/n逆/r/n=k/r/n逆/r/nc/r/n(CH/r/n3/r/nOH)，k/r/n正/r/n、k/r/n逆/r/n为反应速率常数。在一定条件下，加入催化剂，反应速率常数将____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；其它条件不变时，降低温度，/r/n的值将____。/r/nⅡ．水煤气的变换反应：CO(g)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)/r/n(4)在标准压强和指定温度下，由元素最稳定的单质生成1mol化合物时反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓，已知CO(g)、CO/r/n2/r/n(g)、H/r/n2/r/n(g)的标准摩尔生成焓分别为akJ/mol、bkJ/mol、ckJ/mol，则水煤气变换反应的焓变△/r/nH/r/n=____。/r/n(5)水煤气变换反应的机理按以下步骤进行：/r/ni．CO(g)+H/r/n2/r/nO(g)⇌HCOOH(g)/r/nii．HCOOH(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)/r/n在一定温度，100kPa下，将等物质的量的CO和H/r/n2/r/nO(g)充入2L恒容密闭容器中，达到平衡时测得HCOOH与CO/r/n2/r/n的压强之比为1∶3，CO的转化率为40%，则反应i的平衡常数/r/nK/r/np/r/n=____(kPa/r/n-1/r/n)。(用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数/r/nK/r/np/r/n，某组分分压=总压×物质的量分数。)/r/nⅢ．以铁为催化剂、400～500℃、10～30MPa的条件下氮气和氢气可以直接合成氨，反应历程如下(*表示吸附态)：①化学吸附：N/r/n2/r/n(g)→2N*，H/r/n2/r/n(g)→2H*，速率慢/r/n②表面反应：N*+H*⇌NH*，NH*+H*⇌NH/r/n2/r/n*，NH/r/n2/r/n*+H*⇌NH/r/n3/r/n*，速率快/r/n③脱附：NH/r/n3/r/n*⇌NH/r/n3/r/n(g)，速率快/r/n(6)下列关于合成氨的叙述正确的是____。(填字母)/r/nA．合成氨的总反应为N/r/n2/r/n+3H/r/n2/r/n2NH/r/n3/r/nB．反应历程的三步中步骤①活化能最小/r/nC．反应控制在400～500℃下进行，是为了保证反应速率和催化剂的活性/r/nD．不断将氨液化移去，利于反应正向进行/r/n(7)用氨气研发燃料电池装置(如图所示)，电池反应为4NH/r/n3/r/n+3O/r/n2/r/n=2N/r/n2/r/n+6H/r/n2/r/nO，使用1mol/L的KOH溶液作电解质溶液，请写出通入a气体一极的电极反应式____。/r/n(1)＜(2)B(3)增大增大(4)(b-a-c)kJ/mol(5)0.00528(6)CD(7)2NH/r/n3/r/n+6OH/r/n-/r/n-6e/r/n-/r/n=N/r/n2/r/n+6H/r/n2/r/nO/r/n【分析】根据图像分析判断氧气和温度对平衡移动的影响，在分析解答；根据标准摩尔生成焓的定义，书写出CO(g)、CO/r/n2/r/n(g)、H/r/n2/r/n(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式，在根据盖斯定律分析解答；在一定温度，100kPa下，将等物质的量的CO和H/r/n2/r/nO(g)充入2L恒容密闭容器中，达到平衡时测得HCOOH与CO/r/n2/r/n的压强之比为1∶3，CO的转化率为40%，可以设CO和H/r/n2/r/nO的物质的量为1mol，CO的转化率为40%，则转化的CO为0.4mol，根据三段式结合平衡时HCOOH与CO/r/n2/r/n的压强之比为1∶3，求出平衡时CO、H/r/n2/r/nO、HCOOH、CO/r/n2/r/n、H/r/n2/r/nO的物质的量，在计算平衡常数；合成氨的反应为可逆反应，活化能越大，反应越难进行，据此分析判断；根据装置图，电极a为电子流出的一极，为负极，发生氧化反应，a极应该通入氨气，据此分析解答。/r/n(1)工业上利用水煤气合成甲醇：CO(g)+2H/r/n2/r/n(g)⇌CH/r/n3/r/nOH(g)，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，因此压强P/r/n1/r/n＜P/r/n2/r/n；/r/n(2)根据图甲，升高温度，甲醇物质的量减小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，=-lgK，则增大，图像中能正确反映A状态随温度升高(=-lgK)数值变化的点是B点；/r/n(3)该反应的正逆反应速率表达式：/r/nv/r/n正/r/n=k/r/n正/r/n•/r/nc/r/n(CO)•/r/nc/r/n2/r/n(H/r/n2/r/n)，/r/nv/r/n逆/r/n=k/r/n逆/r/n•/r/nc/r/n(CH/r/n3/r/nOH)，k/r/n正/r/n、k/r/n逆/r/n为反应速率常数，在一定条件下，加入催化剂，反应加快，反应速率常数增大；平衡状态下，/r/nv/r/n正/r/n=/r/nv/r/n逆/r/n，因此k/r/n正/r/n•/r/nc/r/n(CO)•/r/nc/r/n2/r/n(H/r/n2/r/n)=k/r/n逆/r/n•/r/nc/r/n(CH/r/n3/r/nOH)，则/r/n=/r/n=/r/nK/r/n，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，/r/n增大；/r/n(4)根据标准摩尔生成焓的定义，可得以下热化学方程式：①C(s)+/r/nO/r/n2/r/n(g)=CO(g)△/r/nH/r/n1/r/n=akJ•mol/r/n-1/r/n，②C(s)+O/r/n2/r/n(g)=CO/r/n2/r/n(g)△/r/nH/r/n2/r/n=bkJ•mol/r/n-1/r/n，③H/r/n2/r/n(g)+/r/nO/r/n2/r/n(g)=H/r/n2/r/nO(g)△/r/nH/r/n3/r/n=ckJ•mol/r/n-1/r/n，根据盖斯定律，将②-①-③得到：CO(g)+H/r/n2/r/nO(g)⇌CO/r/n2/r/n(g)+H/r/n2/r/n(g)△/r/nH/r/n，则△/r/nH/r/n=△/r/nH/r/n2/r/n-△/r/nH/r/n1/r/n-△/r/nH/r/n3/r/n═(b-a-c)kJ•mol/r/n-1/r/n，故(b-a-c)kJ•mol/r/n-1/r/n；/r/n(5)设CO和H/r/n2/r/nO的物质的量为1mol，CO的转化率为40%，则转化的CO为0.4mol，则有/r/n设ii中转化的HCOOH为xmol，则有/r/n根据平衡时HCOOH与CO/r/n2/r/n的压强之比为1∶3，即物质的量之比为1∶3，则有/r/n=/r/n，解得：x=0.3，所以平衡时HCOOH、CO/r/n2/r/n、H/r/n2/r/n的物质的量分别为0.1mol、0.3mol、0.3mol，此时的n(总)=0.6mol+0.6mol+0.1mol+0.3mol+0.3mol=1.9mol，又总压为100kPa，则CO、H/r/n2/r/nO、HCOOH的分压为100kPa×/r/n、100kPa×/r/n、100kPa×/r/n，所以反应i的平衡常数/r/nK/r/np/r/n=/r/n=/r/n≈0.00528(kPa)/r/n-1/r/n，故0.00528；/r/n(6)A．合成氨反应为可逆反应，应用可逆符号表示，故A错误；/r/nB．三步中步骤①是断键过程，需要吸收能量，活化能较大，速率慢，也是决定整个反应快慢的，故B错误；/r/nC．催化剂必须在一定的温度范围内才具有最好的活性，温度过高，会使催化剂失去活性，控制反应恰当高温，是为了保证化学反应速率和催化剂的活性，故C正确；/r/nD．反应过程中，不断将氨液化移去，可以减小生成物浓度，平衡向正向移动，故D正确；/r/n(7)由图像可知，电极a为电子流出的一极，为负极，发生氧化反应，a极应该通入氨气，电极反应式为2NH/r/n3/r/n+6OH/r/n-/r/n-6e/r/n-/r/n=N/r/n2/r/n+6H/r/n2/r/nO。/r/n11．（山东潍坊市高三三模）二甲醚(CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n)是优良的洁净燃料，利用CO/r/n2/r/n催化加氢制二甲醚/r/n过程中发生的化学反应为：/r/n反应Ⅰ：/r/n反应Ⅱ：/r/n反应Ⅲ：/r/n回答下列问题：/r/n(1)甲醇水化制H/r/n2/r/n的反应能量变化如下图所示，则/r/n_______/r/n(用含有a、b、c的式子表示)。/r/n(2)在一定条件下，在恒容密闭容器中按/r/n投料进行上述反应，CO/r/n2/r/n的平衡转化率及CO、CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n、CH/r/n3/r/nOH的平衡体积分数随温度变化如下图所示。/r/n①图中曲线X表示___的平衡体积分数随温度变化，温度从453K上升至573K，CO/r/n2/r/n的平衡转化率变化的原因是___，能同时提高CH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n的平衡体积分数和CO/r/n2/r/n的平衡转化率的措施是___。/r/n②一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入1molCO/r/n2/r/n和3molH/r/n2/r/n进行上述反应，反应经10min达平衡，CO/r/n2/r/n的平衡转化率为30%，容器中CO(g)为0.05mol，CH/r/n3/r/nOH(g)为0.05mol。前10minCH/r/n3/r/nOCH/r/n3/r/n(g)的反应速率为___，反应Ⅲ的平衡常数/r/n__。继续向容器中加入0.1molCH/r/n3/r/nOH(g)和0.1molH/r/n2/r/nO(g)，此时反应Ⅲ_(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。/r/n(1)b-a-c(2)二甲醚453K到553K，主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ正反应放热，温度升高CO/r/n2/r/n的平衡转化率下降；553K到573K，主要发生反应Ⅰ，反应Ⅰ正反应吸热，温度升高CO/r/n2/r/n的平衡转化率升高增大压强0.01mol·L/r/n-1/r/n·min/r/n-1/r/n16向正反应方向进行/r/n(1)由图示可得该过程的总反应为：CH/r/n3/r/nOH(g)+H/r/n2/r/nO(g)/r/nCO/r/n2/r/n(g)+3H/r/n2/r/n(g)，对应焓变△/r/nH/r